ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
VŨ THỊ THU HẰNG
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ BÃ THẢI
NẤM SAU THU HOẠCH LÀM PHÂN BÓN
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
THÁI NGUYÊN -2014
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
VŨ THỊ THU HẰNG
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ
BÃ THẢI NẤM SAU THU HOẠCH LÀM PHÂN BÓN
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60 44 03 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Thị Thanh Thủy
THÁI NGUYÊN -2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, toàn bộ số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là trung thực, đầy đủ, rõ nguồn gốc và chưa được sử dụng để bảo vệ
một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận
văn này đã được cảm ơn.
Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước khoa và
Nhà trường về các thông tin, số liệu trong đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 10 tháng 10 năm 2014
Người viết cam đoan
Vũ Thị Thu Hằng

2
2.1. Mục tiêu tổng quát
2
2.2. Mục tiêu cụ thể
2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3
3.1. Ý nghĩa khoa học
3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
4
1.1.1. Cơ sở lý luận
4
1.1.2. Cơ sở thực tiễn
9
1.1.3. Cơ sở pháp lý
11
1.2. Những nghiên cứu về phân bón hữu cơ
12
1.2.1. Khái niệm phân bón hữu cơ
12
1.2.2. Phân chuồng
12
1.2.3. Phân rác
13
1.2.4. Phân xanh

1.6. Tác dụng của EM trong từng lĩnh vực
33
1.6.1. Đối với cây trồng
33
1.6.2. Đối với vật nuôi
35
1.6.3. Đối với môi trường
36
1.7. Ứng dụng EM trong xử lý môi trường
37
1.7.1. Ứng dụng EM trong xử lý môi trường trên Thế giới
37
1.7.2. Ứng dụng EM trong xử lý môi trường tại Việt Nam
37
1.8. Các ứng dụng công nghệ dùng chế phẩm vi sinh xử lý rác thải,
bã thải.
38
1.8.1. Chế biến rơm rạ thành phân bón bằng chế phẩm vi sinh (Fito-
Biomix RR)
38
1.8.2. Các nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm Bio-TMT
40
1.8.2.1. Trong chăn nuôi: Chế phẩm Bio – TMT có tác dụng:
41
1.8.2.2. Trong bảo vệ môi trường:
41
1.8.3. Quy trình làm phân bón từ xơ dừa (mụn dừa)
42
1.8.4. Giới thiệu về quy trình công nghệ xử lý phế thải trồng nấm (bã
nấm) thành phân bón hữu cơ.

52
3.1. Thực trạng sản xuất nấm ăn trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
52
3.1.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên
52
3.1.2. Thực trạng sản xuất nấm ăn trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
53
3.1.3. Thực trạng sản xuất nấm tại một số cơ sở nghiên cứu
58
3.1.4. Thực trạng bã nấm tại một số cơ sở nghiên cứu
59
3.2. Nghiên cứu dư lượng tinh bột và protein trong Bã nấm
61
3.2.1. Cách phối trộn giá thể trồng nấm
61
3.2.2. Kết quả phân tích hàm lượng tinh bột và protein
63
3.3. Nghiên cứu chế phẩm vi sinh phù hợp xử lý bã nấm thành phân
bón
64
3.3.1. Ảnh hưởng của loại chế phẩm đến thời gian phân giải phân bón
64
3.3.2. Ảnh hưởng của loại chế phẩm đến độ xẹp đống ủ
66
3.3.3. Kết quả phân tích chất lượng phân bón
67
3.4. Xây dựng quy trình xử lý bã nấm thành phân bón hữu cơ
70
3.4.1. Quy trình xử lý bã nấm (nguyên liệu mùn cưa) thành phân bón
70

EM
Effective Microorganisms
4
HTX
Hợp tác xã
5
NNPTNT
Nông nghiệp và phát triển nông thôn
6
TNHH
Trách nhiệm hữu hạn
7
VSV
Vi sinh vật
viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
STT
Ký hiệu
Tên bảng
1
Bảng 1.1
Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến vi sinh vật
2
Bảng 1.2
Thành phần dinh dưỡng của phân chuồng
3
Bảng 1.3
Hàm lượng đạm và lân trong một số cây phân xanh
4
Bảng 1.4

Bảng 3.7
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế phẩm đến chất
lượng phân bón sau thời gian ủ 45 ngày
14
Bảng 3.8
Đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế
15
Bảng 3.10
Đánh giá hiệu quả xã hội
ix
DANH MỤC HÌNH VẼ
STT
Ký hiệu
Tên hình
1
Hình 1.1.
Sơ đồ chức năng của vi sinh vật
2
Hình 1.2
Sơ đồ sản xuất mụn xơ dừa thành phân bón
3
Hình 1.3
Sơ đồ công nghệ xử lý phế thải trồng nấm bằng
phương pháp ủ đống
4
Hình 3.1
Biểu đồ sản lượng các loại Nấm năm 2012
5
Hình 3.2
Biểu đồ sản lượng Nấm các loại năm 2014

sản xuất nấm trong tỉnh Thái Nguyên. Trên thực tế đã có một số tổ chức, cá
nhân đã sử dụng phế thải sau thu hoạch nấm chuyển sang làm phân hữu cơ
bón cho cây trồng nhưng chưa được tổng kết và đánh giá tính hiệu quả cũng
như khả năng sử dụng của chất phế thải sau trồng nấm.
Trong quá phát triển nông nghiệp bền vững, phân bón hữu cơ được coi
như là một nhân tố đi đầu giúp nâng cao chất lượng sản phẩm cũng như cải
tạo độ màu mỡ đất đai. Hơn nữa xu hướng chăn nuôi nhỏ lẻ trong nông hộ
gần như không còn, vì vậy nhu cầu về phân bón hữu cơ từ phế thải nông
nghiệp là rất lớn.
Trong khi đó, trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, là một tỉnh nông nghiệp
chiếm chủ yếu, nhu cầu sử dụng phân bón phục vụ nông nghiệp là rất lớn đặc
biệt là phân bón hữu cơ, phân bón vi sinh. Trong xu hướng phát triển hiện
nay, đất đai đang dần bị thoái hóa, chai cứng do quá trình canh tác lâu dài,
thói quen sử dụng phân bón hóa học và chất bảo vệ thực vật đã tích lũy một
lượng lớn phân bón hóa học. Gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con
người, động vật. Với xu thế tiến tới một môi trường sạch và thân thiện thì
2
việc sử dụng các nguồn nguyên liệu sạch cũng đang được người dân đặc biệt
quan tâm. Nhất là hiện nay trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, các khu đô
thị và các vùng lân cận, nhiều gia đình đã tận dụng khoảng trống trên sân
thượng hoặc trong sân vườn nhà để trồng các loại rau ăn lá, trồng hoa nhằm
cải thiện các bữa ăn và cảnh quan trong gia đình. Mặt khác phân bón hữu
cơ không những làm tăng năng suất cây trồng mà nó còn hạn chế được
nhiều loại sâu bệnh hại từ đó việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật được hạn
chế, giúp sản phẩm rau, hoa an toàn đối với con người và môi trường xung
quanh. Vì vậy việc sản xuất ra các loại phân bón hữu cơ là công việc
cần thiết trong thời buổi hiện nay.
Trước tình hình trên, được sự nhất trí của Ban Giám Hiệu Nhà trường
và Ban chủ nhiệm khoa Sau Đại học – Trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, chúng tôi thực hiện đề tài: «Nghiên cứu giải pháp xử lý bã thải

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
1.1.1. Cơ sở lý luận
Mỗi chất hữu cơ đều bị một nhóm VSV tương ứng phân huỷ một phần
hay toàn bộ, các sản phẩm phân huỷ này lại được các loài khác phân huỷ tiếp,
cứ như thế đến tận các chất vô cơ. Như vậy vật chất luôn luôn được tuần hoàn
bởi hai loại quá trình đối lập nhau: sự tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ, và
phân huỷ chất hữu cơ thành chất vô cơ. Các quá trình phân huỷ này chủ yếu
do vi sinh vật thực hiện, ở bất kỳ đâu có sự hiện diện của chúng: trong đất,
trong nước, trong cơ thể các sinh vật khác. (Ngô Tự Thành, 2010).[13]
- Vi sinh vật phân giải xenlulozo: xenlulozo là hợp phần cơ sở của sinh
khối thực vật, được tạo thành nhiều hơn tất cả các chất tự nhiên khác cộng lại
và chiếm khoảng một nửa sinh khối do quang hợp tạo thành. Xác thực vật
nằm lại trong đất và rơi trở lại đất trung bình chứa 45%, riêng ở cây bông là
90% xenlulozo. Vì thế bên cạnh CO
2
, xenlulozo cũng chiếm một vị thế trung
tâm trong vòng tuần hoàn của cacbon. (Ngô Tự Thành, 2010).[13]
Trong thiên nhiên có nhiều nhóm VSV có khả năng phân hủy
xenlulozo như có hệ enzim xenlulozo ngoại bào. Trong đó vi nấm là nhóm có
khả năng phân giải mạnh vì nó tiết ra môi trường một lượng lớn enzim có đầy
đủ các thành phần. Nấm mốc có hoạt tính phân giải xenlulozo, đáng chú ý là
Tricoderma. Hầu hết các loài thuộc Tricoderma sống hoại sinh trong đất, rác
và có khả năng phân hủy xenlulozo. Trong nhóm vi nấm ngoài Tricoderma
còn có rất nhiều giống khác có khả năng phân giải xenlulozo như Aspergillus,
Fusarium, Mucor…
Nhiều loại vi khuẩn cũng có khả năng phân hủy xenlulozo, tuy nhiên
cường độ không mạnh bằng vi nấm. Nguyên nhân là do số lượng enzim tiết
ra môi trường của vi khuẩn thường nhỏ hơn, thành phần các enzim không đầy
5
đủ. Thường ở trong đống ủ rác có ít loài vi khuẩn có khả năng tiết ra đầy đủ

-
như
nhóm vi khuẩn nitrat hóa. Các hợp chất nitrat lại được chuyển hóa thành dạng
N
2
phân tử. Khí N
2
sẽ được cố định trong tế bào vi khuẩn cố định Ni tơ. Do
đó vòng tuần hoàn N
2
khép kín. Trong hầu hết các khâu chuyển hóa của vòng
tuần hoàn đều có sự tham gia của các VSV khác nhau. Nếu sự hoạt động của
một nhóm nào đó bị ngừng lại thì toàn bộ sự chuyển hóa của vòng tuần hoàn
6
sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Trong quá trình compost, nhóm vi khuẩn chính
phân giải protein là vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn cố định ni tơ. Nhóm vi
khuẩn nitrit hóa bao gồm bốn chi khác nhau: Nitrozomonas, Nitrozocystic,
Nitrozolobus và Nitrosospira, chúng đều thuộc loại tự dưỡng bắt buộc, không
có khả năng sống trên môi trường thạch, bởi vậy phân lập chúng rất khó, phải
dựng Silicagen thay cho thạch.
Nhóm vi khuẩn nitrat hóa tiến hành oxi hóa NO
-
2
thành NO
-
3
bao gồm 3
chi khác nhau: Nitrobacter, Nitrospira và Nitrococcus.Quá trình oxi hóa NO
-
2

trùng hợp là 200 - 5000. Amilopectin thì trương lên trong nước và khi được
đun nóng thì tạo thành hồ, với iot thì cho màu tím đến màu nâu. (Ngô Tự
Thành, 2010) [13]
Trong rác bể ủ có nhiều loại VSV có khả năng phân giải tinh bột. Một
số VSV có khả năng tiết ra môi trường đầy đủ các loại enzim trong hệ enzim
amilaza. Trong nhóm vi khuẩn có một số loài thuộc chi Bacillus, Cytophaza,
Pseudomonas,… Xạ khuẩn cũng có một số các chi Aspergillus, Fusarium,
Rhizopus,… Trong nhóm vi khuẩn cũng có một số loài thuộc chi Bacillus,
Cytophaza, Pseudomonas,… Xạ khuẩn cũng có một số chi có khả năng phân
hủy tinh bột. Đa số các VSV không có khả năng tiết đầy đủ hệ enzim amilaza
phân hủy tinh bột. Chúng chỉ có thể tiết ra môi trường một hoặc một vài men
trong hệ đó. Ví dụ như các loài Aspergillus candidus, Pasterianum…chỉ có
khả năng tiết ra môi trường một loại enzim-amilaza. Một số loài khác chỉ có
khả năng tiết ra môi trường enzim gluco amilaza. Các nhóm này cộng tác với
nhau trong quá trình phân hủy tinh bột thành đường. Trong sản xuất người ta
thường dùng các nhóm VSV có khả năng phân hủy tinh bột. Ví dụ trong chế
biến rác thải hữu cơ người ta cũng sử dụng những chủng VSV có khả năng
phân hủy tinh bột để phân hủy tinh bột có trong thành phần rác hữu cơ. (Trần
Đức Hạ và CS, 2011) [2]
- Sự hoạt động của các vi sinh vật trong đống ủ:
Các quá trình sinh hóa diễn ra trong đống ủ rác chủ yếu là do hoạt động
của các VSV sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng cho các
hoạt động sống của chúng. Các loại vi khuẩn và nấm đóng vai trò quan trọng
trong quá trình phân giải các hợp chất. Các loại VSV phát triển tốt trong điều
kiện môi trường được xác định như sau:
8
Bảng 1.1: Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến vi sinh vật
Yếu tố môi trường
Khoảng xác định
Nhiệt độ ,

đoạn này các chất hữu cơ dễ bị oxi hóa sinh hóa thành dạng đơn giản như
protein, tinh bột, chất béo các loại một lượng nhất định chất xenlulozo. Trong
quá trình này, các VSV tiếp nhận một lượng năng lượng rất lớn và vì thế có
tồn tại một lượng năng lượng đáng kể ở dạng nhiệt. Lượng năng lượng nhiệt
được tạo thành bên trong lòng đống ủ được tạo ra nhiều hơn so với lượng
nhiệt được thoát ra bên ngoài và do đó nhiệt độ bên trong các đống ủ được
tăng lên. Giá trị nhiệt độ tăng tới 60-70
0
C, kéo dài trong suốt thời gian khoảng
30 ngày. Ở khoảng nhiệt độ này, các phản ứng hóa học diễn ra sẽ trội hơn các
9
phản ứng VSV bởi vì hầu hết chủng VSV không phát triển được ở nhiệt độ
70
0
C. (Trần Đức Hạ và CS, 2011) [2]
1.1.2. Cơ sở thực tiễn
Theo đánh giá của Cục Trồng trọt (Bộ NNPTNT), năm 2013 nhu cầu
tiêu thụ phân bón cả nước cần 10,325 triệu tấn phân bón các loại. Trong đó,
khả năng sản xuất phân bón trong nước là 8 triệu tấn, còn lại phụ thuộc vào
nhập khẩu.
Tuy nhiên, việc nhập khẩu phân bón hiện nay đang có nhiều bất cập.
Theo ông Phan Huy Thông- Giám đốc Trung tâm Khuyến nông quốc gia, một
vấn đề bất cập hiện nay là Bộ Công Thương lại có nhiệm vụ điều tiết việc
nhập khẩu phân bón vô cơ như urê, SA, kali , còn Bộ NNPTNT lại được
giao quản lý và điều tiết lượng phân hữu cơ, tạo nên sự chồng chéo trong điều
hành và tính toán lượng phân nhập khẩu.
Liên quan vấn đề này, ông Lê Văn Tri- Chủ tịch Hiệp hội Phân bón
sinh học Việt Nam cho rằng, nếu bà con nông dân tận dụng tất cả các thành
phần hữu cơ bỏ đi của cây trồng để ủ tạo thành phân hữu cơ như rơm rạ, rác
hữu cơ, rác trong các trang trại chăn nuôi tập trung sẽ có thể giảm tới 30%

thay phân hóa học và ngược lại, mỗi loại có vai trò khác nhau cùng tác động
trực tiếp và quyết định đến năng suất và chất lượng sản phẩm của ngành nông
nghiệp và tạo nền nông nghiệp phát triển ổn định bền vững.
Tại sao phân hữu cơ lại ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp nhiều
vậy? Bởi vì chất hữu cơ đối với cây trồng thì không thể thiếu, nó có một số
tác dụng cụ thể như sau:
Thứ nhất chất hữu cơ tồn tại xen kẽ với các thành phần kết cấu của đất,
tạo tạo ra sự thông thoáng giúp rễ phát triển mạnh nên có cường độ hô hấp tối
đa và dễ dàng hấp thu các nguồn dinh dưỡng.
11
Thứ hai chất hữu cơ sẽ lưu giữ các khoáng chất đa, trung vi lượng từ
các loại phân bón hóa học và cung cấp dần cho cây hạn chế được hiện tượng
thất thoát phân bón trong quá trình sử dụng, giảm chi phí đáng kể trong sản
xuất nông nghiệp, giúp đất giữ ẩm làm cây chống chịu khô hạn tốt hơn. Thứ
ba, sự hiện diện của chất hữu cơ làm môi trường sống cho các hệ vi sinh có
ích, các hệ vi sinh này cân bằng môi trường của hệ sinh thái vì vậy sẽ hạn chế
một số đối tượng gây bệnh, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản.
(Báo Mới, 2014)[15]
Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có 5 doanh nghiệp, 7 HTX, 113
nông hộ tham gia vào sản xuất nấm. Mỗi năm các doanh nghiệp này cũng thải
hàng nghìn tấn bã thải trồng nấm. Một phần các cơ sở sản xuất này tái sử
dụng, một phần bán hoặc cho người trồng trọt nhưng ở dạng thô, chưa qua xử
lý chế phẩm nên chất lượng dùng làm phân bón không cao, một phần bỏ
không. Điều này gây ra sự lãng phí so với nhu cầu sử dụng phân bón hữu cơ
rất lớn đối với nền nông nghiệp đang trên đà phát triển mạnh, đang cần sạch,
cần an toàn như hiện nay và tiết kiệm được rất lớn lượng phân nhập khẩu.
1.1.3. Cơ sở pháp lý
- Luật bảo vệ môi trường số 52/2005/QH11 ngày 29 tháng 11
năm 2005;
- Quyết định số 942/QĐ-UBND ngày 27/4/2010 của Ủy ban Nhân dân

2007)[16]
Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng của phân chuồng
Đơn vị %
Loại
phân
H
2
O
N
P
2
O
5
K
2
O
CaO
MgO
Lợn
82,0
0,80
0,41
0,26
0,09
0,10
Trâu bò
83,1
0,29
0,17
1,00

Cu: 50 – 150 g;
Zn: 200 – 1000 g;
Mo: 2 – 25 g
* Đặc điểm:
Phân chuồng là hỗn hợp chủ yếu của: phân, nước tiểu gia súc và chất
độn. Nó không những cung cấp thức ăn cho cây trồng mà còn bổ sung chất
hữu cơ cho đất giúp cho đất được tơi xốp, tăng độ phì nhiêu, tăng hiệu quả sử
dụng phân hóa học…
* Chế biến phân chuồng: Có 3 phương pháp
+ Ủ nóng (ủ xốp): Lấy phân ra khỏi chuồng, chất thành lớp, không được
nén, tưới nước, giữ ẩm 60-70%, có thể trộn thêm 1% vôi bột và 1-2% Super
Lân, sau đó trét bùn che phủ cho kín hàng ngày tưới nước, thời gian ủ ngắn
30-40 ngày, ủ xong là sử dụng được.
+ Ủ nguội (ủ chặt): Lấy phân ra khỏi chuồng xếp thành lớp, mỗi lớp rắc
khoảng (2%) lân, nén chặt. Đống phân ủ rộng khoảng 2-3m, cao 1, 5-2m, trét
bùn bên ngoài tránh mưa. Thời gian ủ lâu, 5-6 tháng mới xong.
+ Ủ nóng trước nguội sau: Ủ nóng 5-6 ngày, khi nhiệt độ 50-60°c nén
chặt ủ tiếp lớp khác lên trên, trét bùn kín, có thể cho thêm vào đống phân ủ
các loại phân khác như: phân thỏ, gà, vịt làm phân men để tăng chất lượng
phân. (Tổng công ty phân bón và hóa chất dầu khí, 2013) [21]
1.2.3. Phân rác
Còn được gọi là phân campốt. Đó là loại phân hữu cơ được chế biến từ
rác, cỏ dại, thân lá cây xanh, bèo tây, rơm rạ, chất thải rắn thành phố v.v
được ủ với một số phân men như phân chuồng, nước giải, lân, vôi… cho đến
khi hoai mục.
Phân rác có thành phần dinh dưỡng thấp hơn phân chuồng và thay đổi
trong những giới hạn rất lớn tuỳ thuộc vào bản chất và thành phần của rác.
14
Nguyên liệu để làm phân rác có các loại sau đây:
- Rác các loại (các chất phế thải đã loại bỏ các tạp chất không phải là hữu